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山洪防御,山洪是怎么形成的

2019-05-09 11:36栏目:澳门新萄京

山洪是怎么形成的 我们该如何防范

山洪防御

——舟曲特大泥石流灾害与森林植被情况调查 国家林业局舟曲特大泥石流调研组

  自然灾害年年有,但有些灾害与林业密切相关,与林业发展的快慢、好坏紧紧相连。
  2010年8月8日,甘肃舟曲暴发特大山洪泥石流,造成巨大生命及财产损失。那么,特大山洪泥石流发生与森林植被变化和生态环境有何关系?森林植被变化对削减泥石流灾害的影响有多大?森林植被在预防泥石流发生、减轻泥石流灾害方面的作用机理是什么?带着这些问题,我们对舟曲泥石流与森林植被变化问题做了调研,结论是:森林植被凭借庞大的林冠、深厚的枯枝落叶层和发达的根系,具有涵养水源、减少地表径流、延缓产流和削减洪峰的作用,同时,具有锚固土体、增强土体稳定性,蓄水保土,减轻地表侵蚀的作用。
  一、舟曲特大泥石流暴发原因   经国土、水利、林业等部门专家初步认定和本次实地调研了解,导致灾害发生的原因主要有三个方面:
  一是特殊地质地貌原因。舟曲位于西秦岭构造带西延部分,区内地质构造复杂,断裂发育,褶曲强烈,岩体极为松动破碎,是滑坡、泥石流和地震三大地质灾害的高发地区。同时2008年汶川大地震又进一步导致舟曲境内山体松动、极易垮塌,为形成泥石流提供了丰富的物质基础。
  二是极端气象原因。8月8日凌晨舟曲县城东北山区突降特大暴雨,是当地有记录以来最大强降雨,形成很强冲刷能力的山洪,为泥石流形成提供了巨大动力支撑,冲蚀沟道松散堆积物,发生罕见泥石流。
  三是森林植被覆盖率低。据统计,从1952年到1998年,舟曲累计采伐森林120万亩,消耗森林蓄积量1000万立方米。目前坡度平缓处的云杉、冷杉被大面积皆伐,森林植被线较50年代退缩了20-30公里。目前,舟曲县森林资源基本枯竭,植被稀疏且分布不均,丧失了森林植被对降雨的缓冲能力,丧失了根系固持土壤能力,丧失了对降雨径流的调节(延缓产流、削减洪峰)能力。
  二、森林植被对泥石流的削减作用明显   一是森林的枯枝落叶层具有极强的吸水能力。枯枝落叶层通常可以吸收自身重量2-4倍的水分,最大持水率平均为309.54%,可将吸收的水分逐渐转至土壤,且可过滤径流中的泥沙和其他杂质。因此,森林枯枝落叶层通过对地表径流的滞缓、过滤和分散作用,可减轻地表径流对表土的冲刷和侵蚀强度,能防止各种面蚀及沟蚀的进一步发展。
  二是森林土壤具有良好的结构以及较高的水分渗透性。森林土壤的稳定入渗率通常是农耕地的3-12倍,可使地表径流最大限度的转变为地下径流,尽可能减少地表径流量及其流速。据研究,在150-170年生的苔藓云杉林中,森林土壤的水流速度仅为82.4毫米/分。按500米长的坡面(20°)计算,从分水岭开始流到坡脚需要6天时间。可见当地表径流流量一定时,枯落物的阻延径流作用使地表径流减小,其冲刷作用也必然会随之降低。
  三是森林的林冠层能有效消减降雨总动能。森林植被的林冠层能够拦截部分降水量,减少地表径流量,防止地表土壤被侵蚀。
  四是森林植被的根系可增强土壤的抗冲刷强度。森林植物,尤其是树木的根系,像网状般交织,能固结土壤,防止滑落面的形成,加固斜坡和固定陡坡,极大地增强了土壤的抗蚀强度,减少滑坡、泥石流和山洪的发生。据研究,在成熟林中树木各径级根系总长度在土中的密度可达每公顷数千至上万公里,干重可达每公顷数吨至20吨,可见林木具有提高土体抗剪强度,增强土体抗冲刷能力的巨大作用。
  森林植被凭借庞大的林冠、深厚的枯枝落叶层和发达的根系及结构良好的土壤,具有减少地表径流、延缓产流和削减洪峰的作用,同时能锚固土体、增强土体稳定性,蓄水保土,减轻地表侵蚀。如1996年6月上旬,北京市怀柔、密云、延庆等县,遭受百年一遇的特大暴雨袭击,地处暴雨中心的怀柔、密云两县交界地区,最大降雨量达543毫米,最大暴雨强度每小时110毫米。京郊北部山区发生了洪水和泥石流灾害,没有经过治理、植被覆盖度低的流域遭到严重冲刷,到处出现一条条裸露岩石和黄色冲沟,给群众造成巨大财产损失;而综合治理好的、植被覆盖度高的40条小流域,各项措施完好率在85%-90%,保护了流域内60多个村庄免受洪灾、泥石流危害,群众的生命财产基本没有受到影响。
  实践证明,森林植被可有效地减轻泥石流发生规模和发生频率,降低泥石流危害性,减轻危害程度。对白龙江流域调查可以从不同角度说明森林植被在防止和减轻泥石流方面的作用。
  1.同一山体两侧比较,良好的森林植被,确保了特大泥石流没有在大河坝林场发生。岷江林业总场大河坝林场位于宕昌县西南部,西邻舟曲县,与发生泥石流的三眼峪和罗家峪属同一山体,泥石流发生当日的降水量与三眼峪沟和罗家峪沟相当,但“8.8”特大泥石流并没有使大河坝林场受到损失和破坏。究其原因,主要是大河坝林场良好的森林植被所致。特别是实施天保工程后,使林场森林资源得到了保护和恢复,森林覆盖率不断提高。
  2.白龙江两岸比较,植被好的白龙江南岸没有发生泥石流。白龙江南岸地区次生天然植被良好,大部分地区植被覆盖率在30%-40%之间,且人口密度小,水土流失明显比北岸轻。舟曲所在的白龙江以北地区人口密度较大,植被覆盖率为14%以下,水土流失十分严重。舟曲县侵蚀模数等值线查算结果表明:白龙江以北地区年侵蚀模数极值为每年每平方公里5000吨,而白龙江以南地区极值只有2000吨。
  3.境内三流域比较,植被好的流域没有发生大规模泥石流。白龙江、拱坝河、博峪河是舟曲境内的“一江两河”,拦坝河、博峪河流域的降水量达900毫米以上,是全县的降水最大值中心,大于白龙江流域,尤其在海拔1500米以上地区,这三条水域之间降水量的比差十分明显,但由于拦坝河、博峪河流域的植被盖度好,滑坡、泥石流发生较少,白龙江下游的城关、江盘、峰迭、大川、中牌等乡镇年降水量虽不足500毫米,但植被破坏严重,山体裸露,成为滑坡、泥石流灾害密集分布区。观测数据显示:各河流多年平均含沙量1.26公斤/立方米,其中白龙江流域2.535公斤/立方米,拦坝河流域0.687公斤/立方米,博峪河流域0.617公斤/立方米。
  4.上下游比较,植被好的上游基本没有发生泥石流。根据甘肃省生态监测监督管理局提供的卫星遥感资料判读,距县城较远无人居住的高山区植被丰茂,有大片森林、杂草、青苔,到12月仍然有涓涓山泉。而在人为活动频繁的地区,河谷原生植被已被破坏,山石土壤裸露,极易引发泥石流灾害。例如,距离上游53公里的腊子口以北地区,人为活动少,森林植被保存完好,基本没有泥石流灾害发生。
  5.历史与现实的比较。据《舟曲县志》记载:“1950年代县境森林覆盖面大,峰峦叠嶂、山清水秀,空气清新湿润,环境幽雅,生态平衡。以后由于大面积开荒、毁林,水土流失严重”。“两江一水”流域森林植被覆盖率上世纪50年代为50%,80年代降为29%,河谷地带大面积沦为荒地。通过上世纪50年代末的航空影像资料与2008年的遥感影像资料判读对比分析表明,植被的破坏与泥石流的危害紧密相关,植被破坏越多,泥石流越严重、危害越大。
  三、几点建议   实践证明,森林植被可有效地减轻泥石流发生规模和发生频率,降低泥石流危害性,减轻危害程度。因此,林业建设是预防和治理泥石流灾害的根本措施和手段,是恢复生态平衡的根本性途径。应进一步加强林业建设,加快国土绿化步伐。一是要强化森林保护。采取最严格的措施保护好现有生态性森林资源,以最大程度发挥其保护国土生态安全、防灾减灾、保护人民生命财产安全的作用。二是要加快人工植被建设步伐。特别是对2008年因冰冻雨雪天气造成植被减少和破坏的地区,要加大植被重建力度。三是要继续推进退耕还林工作,特别是要优先开展泥石流高发区的退耕还林工作。四是要加强防沙治沙工作,实施全国重点地区防沙治沙项目,遏制和减轻沙害。同时,要大力调整产业结构,通过加强农村能源替代工程建设,解决农村居民的生活能源问题,降低农牧民生产生活对森林资源的依赖,促进生态环境的良性循环,还要加快小城镇建设步伐,适当开展生态移民,缓解人口、资源与环境的压力。

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